提升猪饲料氨基酸消化率的加工工艺研究进展_加工工艺_科技

摘要

氨基酸是猪必需的营养物质，也是饲料原料中含量少和易缺乏的成分之一，对动物健康生长和饲料成本起着决定性作用。饲料中的抗营养因子、纤维以及蛋白质自身结构等都会影响氨基酸消化率，而不同加工工艺可以消除或减弱这些因素的影响，从而改善氨基酸在猪胃肠道的消化率。本文主要综述了粉碎、挤压膨化、制粒、酶解、发酵、菌酶协同和加热等加工工艺对猪饲料氨基酸消化率的影响。

一、粉碎对饲料氨基酸消化率的影响

粉碎通常是饲料加工过程中的第1道工序，该工艺利用撞击力、挤压力、剪切力和碾磨力等物理作用改变饲料的结构和性质，通过增大饲料的总表面积和饲料与消化液的接触面积，从而提高饲料的消化率。其中，超微粉碎是一种利用机械或流体动力将原料粉碎至微米级甚至纳米级的技术，其终产品-超微细粉末具有良好的溶解性、分散性、吸附性和化学反应活性等多种一般颗粒所不具备的特殊理化性质。

大部分研究表明，适宜的粉碎粒度可以提高猪对饲料或饲料原料的氨基酸消化率。然而，也有研究显示，粉碎并非一定能提高氨基酸消化率。另外，也并非粉碎的越细氨基酸消化率越高。因此，针对不同生理阶段的猪时，使不同的饲料原料氨基酸消化率达到最高的适宜粉碎粒度可能不同，也值得进一步深入研究。

二、挤压膨化对饲料氨基酸消化率的影响

挤压膨化技术是集混合、加热、冷却和成型等多种作业为一体的加工技术，物料在膨化机内经过剧烈的挤压、搅拌、剪切以及高温作用后，发生一系列物理、化学变化，如，淀粉糊化、蛋白质变性、脂肪降解、酶和微生物失活等。挤压膨化技术通过施加高温、高压使抗营养因子失活、蛋白质变性提高饲料的氨基酸消化率。研究表明，适宜的挤压膨化处理可普遍提高猪对饲料的氨基酸消化率。但也有少量特殊情况；另外，高粱中部分氨基酸的SID有下降趋势，说明挤压膨化处理不同的原料时，氨基酸消化率的影响也不尽相同。不同的饲料原料在不同挤压膨化处理工艺下，对猪氨基酸消化率提升的效果并不完全一致，仍需进行深入探究。尽管适宜条件的挤压膨化处理可以提高猪对饲料的氨基酸消化率，但饲喂挤压膨化饲料却并非一定可以提高饲料的氨基酸消化率。其中，温度、转速和原料等因素都会对挤压膨化的效果产生影响。因此，需要对不同的原料、不同的参数条件下的挤压膨化饲料的氨基酸消化率进行探究，从而合理利用挤压膨化技术生产氨基酸消化率可控的饲料，为动物精准营养奠定良好的基础。

三、制粒对饲料氨基酸消化率的影响

制粒是将粉状配合饲料或单一原料经挤压作用而成型为粒状饲料的过程，该过程使用蒸汽、热量和压力使饲料通过模孔，压制成颗粒。加工过程中主要通过高温使蛋白质变性、抗营养因子失活等来提高饲料的营养价值。将饲料制成颗粒可提高猪对绝大多数饲料的氨基酸消化率。另外，调质温度、时间、模子厚度以及调质前的不同处理，都会对氨基酸消化率产生不同的影响。

四、加热处理对饲料氨基酸消化率的影响

加热处理可使饲料中的胰蛋白酶抑制因子以及一些其他抗营养因子失活，但加热时间过长以及温度过高，都可能造成美拉德反应，从而降低氨基酸的消化率。

五、酶解对饲料氨基酸消化率的影响

酶制剂主要通过补充内源酶不足和降解植物细胞壁来提高饲料的营养价值。大部分研究表明，添加酶制剂可提高绝大多数猪对饲料的氨基酸消化率。另外，还有一些研究可以拓展酶制剂对猪氨基酸消化率复杂性的理解。

总之，在饲料中添加酶制剂时，需要对饲料的组成特性进行分析，以选用匹配的酶制剂或酶制剂组合。另外，酶制剂的剂量也需斟酌，低剂量可能影响效果，而高剂量并不一定带来最佳效益。

六、发酵处理对饲料氨基酸消化率的影响

发酵饲料指饲料原料通过微生物的代谢作用，以达到降低抗营养因子、产生有机酸和可溶性小肽等有益代谢产物、改善饲粮适口性、促进动物对饲粮营养物质消化和吸收等目的。其中，酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌和霉菌等益生菌常用于发酵饲料。总之，饲料原料种类、原料前处理、菌种以及加水量等因素都可能对猪饲料的氨基酸消化率产生影响，因此，应用时需综合评估验证各种发酵条件，筛选出最适的组合。

七、菌酶协同处理对饲料氨基酸消化率的影响

菌酶协同处理是将微生物发酵和酶解的处理方式有机结合在一起的一种新型处理方法。在发酵过程中，微生物与酶协同作用，能够缩短发酵周期、提高发酵效率、增强大分子物质的降解程度，并且菌酶协同发酵饲料的品质往往优于单独的菌或酶处理的饲料。

综上所述，菌酶协同处理具有提高猪对饲料原料氨基酸消化率的潜力，但目前相关研究并不丰富和深入，尤其涉及到菌与酶的互作，比单一因子更为复杂，未来需要更多探索。

八、小结

适宜的粉碎、挤压膨化、制粒、加热处理、酶解、发酵和菌酶协同，均有可能提高猪对饲料或饲料原料的氨基酸消化率。但是，这些工艺处理涉及饲料加工工艺学、酶学、微生物学、发酵学与动物营养学的学科交叉，影响因素和工艺参数也较多，增加了研究的复杂性和难度，从而导致相关系统深入的研究较少，亟需多学科协同开展相关研究。我国蛋白质饲料资源不足，而生猪养殖量世界第一，猪对饲料中氨基酸的需求量巨大，因此，通过不同加工工艺处理提升猪饲料氨基酸消化率的研究和实践，具有极高的学术和应用价值。

（来源：广东省农业科学院动物科学研究所，猪禽种业全国重点实验室，农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室，广东省畜禽育种与营养研究重点实验室，岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心，湖南农业大学动物科学技术学院）